基于彈性薄壁管的光纖光柵高頻加速度檢波器

禹大寬劉欽朋高 宏賈振安喬學光

（1.西安石油大學理學院，光電油氣測井與檢測教育部重點實驗室，西安 710065；2.西北工業大學理學院，陜西省光信息技術重點實驗室，西安 710072）

基于彈性薄壁管的光纖光柵高頻加速度檢波器

禹大寬1，2，劉欽朋1，高 宏1，賈振安1，喬學光1，2

（1.西安石油大學理學院，光電油氣測井與檢測教育部重點實驗室，西安 710065；2.西北工業大學理學院，陜西省光信息技術重點實驗室，西安 710072）

針對非常規油氣開采微地震監測檢波器高頻檢測的要求，提出了一種基于彈性薄壁管的FBG（光纖布拉格光柵）高頻微地震檢波器，理論分析了該檢波器的實驗模型，并對檢波器的幅頻特性和加速度靈敏度進行了實驗研究。實驗結果表明：基于彈性薄壁管的FBG高頻微地震檢波器的固有頻率為1 680 Hz；在50～1 200 Hz工作頻率范圍內，加速度與波長有很好的線性關系，線性擬合度為0.998 4，加速度響應靈敏度為4.393 2 pm/G，實驗值與理論值的相對誤差為0.15%。

光纖光學；光纖布拉格光柵；微地震檢波器；靈敏度

0 引 言

自1993年Hill等人［1］利用相位掩模法成功制作光纖光柵以來，光纖光柵便逐步走向實用化和產業化。FBG（光纖布拉格光柵）廣泛應用于光纖傳感領域，可以進行折射率、溫度、壓力、流速和液位等準靜態物理量參量［2-4］以及加速度［5］等動態參量的測量。在非常規油氣開采中，利用井中微地震檢波器對開采過程中壓裂產生的震動信號進行接收，進而定位分析地下破裂產生的幾何形態和震源機制，為壓裂裂縫形成、發展提供重要的判斷依據。……